h*********i
发帖数: 2605 | 1 知名物理学家万维钢说的
https://www.ljsw.io/knowl/article/ld.html
过去十几年间，科学家用地面望远镜和太空探测器反反复复在大尺度上观测宇宙，发现
空间……并不是弯曲的。最新的一个结果是在2013年底由“重子振动分光镜勘测（
Baryon Oscillation Spectroscopic Survey，简称 BOSS）”发现、2014年1月宣布的
：在大尺度上，宇宙空间是“异乎寻常的平直（extraordinarily flat）”。
像这样超乎寻常的结论，科学家有超乎寻常的证据。弯曲空间中没有真正的“平行线”
—— 比如你在地球的赤道上画两条平行线，你会发现这两条线会在极地交叉到一起；
而如果空间曲率是负的，平行线之间的相互距离就会越来越远。但是科学家测量遥远星
系的光，发现并没有这种弯曲。
科学家还仔细考察了宇宙微波背景辐射的地图。如果空间是弯曲的，这个图就会有些弯
曲，如下图所示 ——
但是科学家观察不到任何弯曲。现在观测的结果，我们有误差小于1%的精度，认为宇宙
是平直的。
还有一个间接的办法。根据广义相对论，质量和能量可以让空间发生弯曲，那么你只要
统计一下宇宙里大概有多少的质能，就可以知道空间是怎么弯曲的。科学家把已知的可
见物质、暗物质、暗能量这些质能都加在一起，就可以测量出宇宙的质能密度。在广义
相对论中还有一个理论上的“临界质能密度”，我们把观测的质能密度除以临界质能密
度，得到一个数值，用希腊字母 Ω 表示。
如果 Ω>1，那就说明宇宙里物质比较多，引力比较大，宇宙空间的曲率就是正的，那
么宇宙就像一个球一样弯曲；如果 Ω<1，那就说明物质比较少，引力比较小，那么宇
宙就会是一个像马鞍形一样的空间，是开放的。你猜计算结果的 Ω 是多少？
结果是 Ω = 1 ± 0.004。
也就是在0.4%的精度之内，Ω 正好等于 1。这说明我们这个宇宙的物质不多不少，引
力不大不小，正好让空间是平直的！
空间是平的，所以我们这个宇宙中三角形的内角之和正好等于180度，两条平行线永远
不会相交。换句话说，你初中学的几何学正好够用，宇宙在大尺度上就是一个简单的欧
几里得空间。
这个看似平淡，实则惊心动魄的事实，给我们带来了两个问题：一个是学术问题，一个
是想象力问题。
3.巧合，又见巧合
先说学术问题。宇宙质能密度系数 Ω 正好等于1，这大约相当于每立方米中有5个氢原
子的能量。可这是为啥呢？为什么不是宇宙里每立方米有4个或者6个氢原子呢？这个问
题现在没有人能解答。
在精英日课的第一季有篇文章叫《一个让人寝食难安的世界观》，我们提到现在物理学
面临一个“微调”问题，也就是标准模型有19个自由参数，无法从理论上解释，简直就
是特意调成那样的数值，好让这个宇宙恰好适合生命存在。
今天这个 Ω 也有点“微调”的意思。其实 Ω 比1稍微大一点或者小一点，人类也能
存在，但是 Ω = 1 也还是太巧了。为什么非得让空间这么平呢？难道“上帝”有强迫
症吗？
4.怎样理解“无限大”
只要 Ω 等于或者小于1，宇宙空间就无法闭合，就是无限大的。一个平直而又没有边
界的空间只可能无限大。事实上，在2014年最新测量结果出来，开新闻发布会的时候，
BOSS项目总负责人大卫·施莱格尔（David Schlegel）说，我们关心宇宙是不是平的，
因为这关系到宇宙是有限大还是无限大的 —— 而“我们的观测结果和无限大的宇宙相
吻合（Our results are consistent with an infinite universe）。”
这是一个非常令人不安的结果，有限大是可以想象的，无限大是不可想象的。大爆炸之
前什么都没有，然后现在怎么就无限大了呢？
当然，你也可以说测量存在误差，测量结果是 Ω = 1 ± 0.004 —— 也许 Ω 并不严
格等于1，宇宙空间并不是严格平的。但即便如此，也意味着宇宙比我们能观测的、甚
至比我们能想象的，都要大得多得多，至少是“几乎无限大”。
这么大是什么意思呢？物理学家对此也开了个脑洞，这会给你的想象力带来极大的刺激。
首先我们要知道，宇宙没有中心。空间的膨胀是哪里都在膨胀，宇宙中遥远的区域应该
跟我们这里差不多，有差不多密度的星体。从微波背景辐射图来看，宇宙各个地方大体
上就是差不多的，我们这里，一点都不特殊。
其次，你还要知道，根据量子力学，给定这么一堆物质，不管他们的排列组合有多少不
同的可能，也一定是有限的。这意味着所有可能的文明世界形态，也只有有限多种。
好。那么如果宇宙是无限大或者近乎无限大的，而我们这里并不特殊，而文明又只有有
限多种，这意味着什么呢？
意味着每一种可能都有几乎无限多个副本。
说白了，就是非常遥远的某个地方，存在着一个跟地球一模一样的星球。在那个星球上
，存在着和我们一模一样的人。其中就有一个一模一样的“你”，也正在听着精英日课！
当然，你和他的下一步行动可能是不同的，比如你选择点击分享按钮，而他没有这么做
—— 但不论如何，还存在另外无数个同样的你，他们也点击分享了。
甚至有人已经估算了这样的星球距离我们有多远。最近的那个一模一样的你，距离你大
约是10的（10的29次方）次方，米。
这当然是个不可思议的数字。使用常规的旅行方式你永远也不可能见到他，也永远无法
和他取得联系，他有极大的可能性是我们可见宇宙范围之外。
这是一个非常好的科幻小说素材，它意味着网络小说流行的“穿越”在逻辑上是可能的
。物理学家不太相信什么“时间旅行”，说你回到我们这个地球曾经经历过的明朝末年
，那不太可能，会造成因果关系的紊乱。但是，如果宇宙中存在另外一个地球，那个地
球和我们一样，不过它正好处于明朝末年，其中也有崇祯、魏忠贤、袁崇焕这些人物。
如果你能通过什么虫洞之类的机制前往那个地球，那你尽可以随便折腾，不用担心影响
我们这里的历史。
考虑到宇宙是无限大或者近乎无限大的，你可以认为一切“有可能发生”的事情，就都
发生过、而且都会发生几乎无数次。因为再小的概率乘以一个几乎无穷大的数也可以大
于1。
下次买彩票没中奖，或者跟意中人失之交臂的时候，想到宇宙之大，那个你希望的可能
性毕竟在某一处发生了，你也许会感到些许安慰。 |
T*********s
发帖数: 20444 | |
j****i
发帖数: 68152 | |
L****8
发帖数: 3938 | 4 在某个星球 人人都有一个圆圆
【在 h*********i 的大作中提到】
: 知名物理学家万维钢说的
: https://www.ljsw.io/knowl/article/ld.html
: 过去十几年间，科学家用地面望远镜和太空探测器反反复复在大尺度上观测宇宙，发现
: 空间……并不是弯曲的。最新的一个结果是在2013年底由“重子振动分光镜勘测（
: Baryon Oscillation Spectroscopic Survey，简称 BOSS）”发现、2014年1月宣布的
: ：在大尺度上，宇宙空间是“异乎寻常的平直（extraordinarily flat）”。
: 像这样超乎寻常的结论，科学家有超乎寻常的证据。弯曲空间中没有真正的“平行线”
: —— 比如你在地球的赤道上画两条平行线，你会发现这两条线会在极地交叉到一起；
: 而如果空间曲率是负的，平行线之间的相互距离就会越来越远。但是科学家测量遥远星
: 系的光，发现并没有这种弯曲。
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k**********4
发帖数: 16092 | 5 在另一个个星球 人人都是老秋
【在 L****8 的大作中提到】
: 在某个星球 人人都有一个圆圆
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s*****r
发帖数: 11545 | 6 在另一个个星球 人人都 must rub his tube, rich or poor.
: 在另一个个星球 人人都是老秋
【在 k**********4 的大作中提到】
: 在另一个个星球 人人都是老秋
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h*********i
发帖数: 2605 | 7
【在 s*****r 的大作中提到】
: 在另一个个星球 人人都 must rub his tube, rich or poor.
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: 在另一个个星球 人人都是老秋
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s*****r
发帖数: 11545 | 8 俺觉得比版上那些卖弄术语故弄玄虚的强多鸟
: 这篇文章很好，民科味很正
【在 j****i 的大作中提到】
: 这篇文章很好，民科味很正
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c****3
发帖数: 10787 | 9 这种文章最好写，根本没法验证，随便怎么瞎写。
愚公的理论，比这个看着还好点，就是愚公没头衔 |
n****4
发帖数: 12553 | 10 连芋公的“科普”你也信。。。
【在 c****3 的大作中提到】
: 这种文章最好写，根本没法验证，随便怎么瞎写。
: 愚公的理论，比这个看着还好点，就是愚公没头衔
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y****g
发帖数: 36950 | 11 连宇宙是存在在三维空间里的还是因为宇宙而产生了三维空间都分不清楚，你当然无法
理解我的理论了。
：连芋公的“科普”你也信。。。
：【 在 cxu123 (蒙古大夫) 的大作中提到: 】 |
h*h
发帖数: 27852 | 12 宇宙无限大并不说明宇宙另外一个地方必然有个和你一模一样的人，因为宇宙
underterministic
【在 h*********i 的大作中提到】
: 知名物理学家万维钢说的
: https://www.ljsw.io/knowl/article/ld.html
: 过去十几年间，科学家用地面望远镜和太空探测器反反复复在大尺度上观测宇宙，发现
: 空间……并不是弯曲的。最新的一个结果是在2013年底由“重子振动分光镜勘测（
: Baryon Oscillation Spectroscopic Survey，简称 BOSS）”发现、2014年1月宣布的
: ：在大尺度上，宇宙空间是“异乎寻常的平直（extraordinarily flat）”。
: 像这样超乎寻常的结论，科学家有超乎寻常的证据。弯曲空间中没有真正的“平行线”
: —— 比如你在地球的赤道上画两条平行线，你会发现这两条线会在极地交叉到一起；
: 而如果空间曲率是负的，平行线之间的相互距离就会越来越远。但是科学家测量遥远星
: 系的光，发现并没有这种弯曲。
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c****3
发帖数: 10787 | 13 我只是说其实是一样的，我也可以编一个，谁能验证？
【在 n****4 的大作中提到】
: 连芋公的“科普”你也信。。。
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w*****7
发帖数: 4847 | |
